Endlagerforschung

Studsvik ist einer der weltweit führenden unabhängigen Anbieter von Tests, Untersuchungen und Analysen von Kernbrennstoffen und Kernmaterialien.

Das Heißzellenlabor in Studsvik, Schweden, liefert seit über 30 Jahren Forschungsergebnisse für die Sicherheitsbewertung von tiefen geologischen Endlagern für abgebrannte Brennelemente.

Studsvik beteiligt sich sowohl an internationalen Forschungsprogrammen als auch an bilateralen Projekten, die direkt die Entsorgungsprogramme einzelner Länder unterstützen.

Der Großteil der Arbeiten wurde zur Unterstützung des schwedischen Entsorgungskonzepts für abgebrannte Brennelemente KBS-3 durchgeführt. Das Konzept besteht aus einem Kupferbehälter, der einen Eisenbehälter umgibt, in dem die abgebrannten Brennelemente aufbewahrt werden. Die Behälter werden von Bentonit-Tonhüllen umgeben und in einer Tiefe von etwa 500 m in Granitgestein eingelagert. Die für dieses Entsorgungskonzept relevanten Studien zur wässrigen Auslaugung umfassen sowohl die kurzfristige, sogenannte sofortige Freisetzung als auch die langfristige Radionuklidfreisetzung und Auflösungsrate der Matrix der abgebrannten Brennelemente. Die Studien werden in der Regel in vereinfachtem Granitgrundwasser unter oxischen oder anoxischen Bedingungen durchgeführt. Die Auswirkungen von korrodierendem Eisen und das Potenzial für Wasserstoffdrücke von mehreren MPa sind ebenfalls ein wichtiges Thema.

Zu den experimentellen Techniken gehören die Lösungsanalyse mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie mit Reaktionszelle und Hochdruck-Flüssigchromatographie oder der Einsatz radiometrischer Methoden. Für die Gasprobenahme wird die Gasmassenspektrometrie eingesetzt. Feststoffe können mittels Laserablation-ICP-MS, optischer Mikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie einschließlich Elementanalyse, Elektronenrückstreubeugung und fokussiertem Ionenstrahl charakterisiert werden.